JPS63100789A - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
半導体発光素子の製造方法Info
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- JPS63100789A JPS63100789A JP24652186A JP24652186A JPS63100789A JP S63100789 A JPS63100789 A JP S63100789A JP 24652186 A JP24652186 A JP 24652186A JP 24652186 A JP24652186 A JP 24652186A JP S63100789 A JPS63100789 A JP S63100789A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体発光素子の製造方法に関し、特に横モ
ードを制御した半導体レーザの製造方法に関する。半導
体レーザは光通信、光情報処理に用いられる重要な光デ
バイスの１つである。
ードを制御した半導体レーザの製造方法に関する。半導
体レーザは光通信、光情報処理に用いられる重要な光デ
バイスの１つである。
（従来の技術とその問題点）
横モードを制御した半導体レーザの横モード特性の歩留
まりは埋め込まれた活性層幅と活性層厚によって決まる
。活性層幅及び層厚が厚くなると横高次モードが発振し
やすくなり、横モード特性に関する素子の歩留まりが低
下する。第２図に従来の横モードを制御した埋め込み構
造半導体レーザの製造工程を示す、第２図（ａ）に示す
ように最初に半導体基板１０上にクラッド層２，３に挾
み込まれた活性層１によりなるダブルヘテロ構造を形成
する０次にホトレジストを用いたホトリソグラフィと化
学エツチングにより２本の溝３０を形成し溝３０に挾み
込まれた１つのメサを作製する。この２本の溝により形
成されるメサを作製する工程で横モード特性の歩留まり
が決定される。この時のメサ幅Ｗを設定値に制御しなけ
ればならない。
まりは埋め込まれた活性層幅と活性層厚によって決まる
。活性層幅及び層厚が厚くなると横高次モードが発振し
やすくなり、横モード特性に関する素子の歩留まりが低
下する。第２図に従来の横モードを制御した埋め込み構
造半導体レーザの製造工程を示す、第２図（ａ）に示す
ように最初に半導体基板１０上にクラッド層２，３に挾
み込まれた活性層１によりなるダブルヘテロ構造を形成
する０次にホトレジストを用いたホトリソグラフィと化
学エツチングにより２本の溝３０を形成し溝３０に挾み
込まれた１つのメサを作製する。この２本の溝により形
成されるメサを作製する工程で横モード特性の歩留まり
が決定される。この時のメサ幅Ｗを設定値に制御しなけ
ればならない。
通常１ρ幅程毒である（活性層の厚さに依存）。
またこのとき溝の深さもその次に行なうＬＰＥ成長から
の要求で制御を必要とする。この時幅Ｗが化学エツチン
グ後に設定値より大きくなってしまうと当然やり直しは
きかず、第２図（ａ）の工程は無駄になってしまい、こ
こでのこのレーザウェファは使用不能になってしまう、
実際通常のホトリソグラフィと化学エツチングの手法を
もって深さ２〜３Ｐｇｎのエツチングを行なって作製す
るメサ構造の幅を±０．２−で制御するのはかなり難し
い、第２図（Ｃ）はメサ構造上へのＬＰＥ成長による埋
め込み成長工程を示すものであり、従来の半導体レーザ
の断面模式図でもある。
の要求で制御を必要とする。この時幅Ｗが化学エツチン
グ後に設定値より大きくなってしまうと当然やり直しは
きかず、第２図（ａ）の工程は無駄になってしまい、こ
こでのこのレーザウェファは使用不能になってしまう、
実際通常のホトリソグラフィと化学エツチングの手法を
もって深さ２〜３Ｐｇｎのエツチングを行なって作製す
るメサ構造の幅を±０．２−で制御するのはかなり難し
い、第２図（Ｃ）はメサ構造上へのＬＰＥ成長による埋
め込み成長工程を示すものであり、従来の半導体レーザ
の断面模式図でもある。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を除き歩留まりの
高い作製容易な半導体レーザの製造方法を提供すること
にある。
高い作製容易な半導体レーザの製造方法を提供すること
にある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の半導体発光素子の製造方法は、半導体基板上に
絶縁膜でなる２本の平行するストライプを形成する工程
と、前記絶縁膜ストライプを形成した半導体基板上に２
つのクラッド層により活性層が挾み込まれたダブルヘテ
ロ構造を含む半導体多層膜を有機金属分解成長法（ＭＯ
ＶＰＥ法）により形成する工程と、前記絶縁膜ストライ
プを除去する工程と、前記絶縁膜ストライプが除去され
た多層半導体多層膜を有する半導体ウェファ上に埋め込
み層及び電流ブロック層を含む半導体多層膜を液相エピ
タキシャル成長（ＬＰＥ法）により形成する工程とをこ
の順に含むことを特徴とする。
絶縁膜でなる２本の平行するストライプを形成する工程
と、前記絶縁膜ストライプを形成した半導体基板上に２
つのクラッド層により活性層が挾み込まれたダブルヘテ
ロ構造を含む半導体多層膜を有機金属分解成長法（ＭＯ
ＶＰＥ法）により形成する工程と、前記絶縁膜ストライ
プを除去する工程と、前記絶縁膜ストライプが除去され
た多層半導体多層膜を有する半導体ウェファ上に埋め込
み層及び電流ブロック層を含む半導体多層膜を液相エピ
タキシャル成長（ＬＰＥ法）により形成する工程とをこ
の順に含むことを特徴とする。
（作用）
本発明の半導体発光素子の製造方法の工程図を第１図に
示す、半導体基板１０上に２本の平行するＳｉｎ、等で
なる絶縁膜ストライプ２０を形成する第１図（ａ）はそ
のストライプ方向に垂直な方向の断面模式図である６次
に第２図（ｂ）に示すように、絶縁膜ストライプを形成
した基板上にタララド層３．活性層１とクラッド層２よ
りなるダブルヘテロ構造をＭＯＶＰＥ法により形成する
。このとき絶縁膜ストライプ幅が１０Ｐｓ以下であれば
ストライプ上には何らの堆積も起こらず絶縁膜ストライ
プで被Ｗ１キれていない半導体基板上にのみダブルヘテ
ロ構造が形成される。即ち、従来の方法と比較すると化
学エツチングによらずに２つの溝に挾まれたメサを形成
することになる。このときメサ内部の活性層幅Ｗは２本
の絶縁膜ストライプの間隔ＷＩとクラッド層３の層厚ｄ
で一意的に決まりその関係は次のようになる。
示す、半導体基板１０上に２本の平行するＳｉｎ、等で
なる絶縁膜ストライプ２０を形成する第１図（ａ）はそ
のストライプ方向に垂直な方向の断面模式図である６次
に第２図（ｂ）に示すように、絶縁膜ストライプを形成
した基板上にタララド層３．活性層１とクラッド層２よ
りなるダブルヘテロ構造をＭＯＶＰＥ法により形成する
。このとき絶縁膜ストライプ幅が１０Ｐｓ以下であれば
ストライプ上には何らの堆積も起こらず絶縁膜ストライ
プで被Ｗ１キれていない半導体基板上にのみダブルヘテ
ロ構造が形成される。即ち、従来の方法と比較すると化
学エツチングによらずに２つの溝に挾まれたメサを形成
することになる。このときメサ内部の活性層幅Ｗは２本
の絶縁膜ストライプの間隔ＷＩとクラッド層３の層厚ｄ
で一意的に決まりその関係は次のようになる。
Ｗ ： Ｗ 、 −ｄ ／１ａｎ５５゜層厚ｄの制御性
はＭＯＶＰＥ法により非常に高く、活性層幅Ｗは２本の
絶縁膜ストライプの間隔Ｗ１で決まる。即ち第１図の（
ａ）の工程が横モード特性の歩留まりを決める。従来の
製造方法の横モード特性歩留まりを決める第２図（ｂ）
の工程と比較すると本発明の第１図（ａ）の工程の制御
は非常に簡単に行なうことができる。数千オングストロ
ームの絶縁膜をエツチングしＷ、を制御するのと数ミク
ロンのエツチングを行なった後に形成されるメサ幅Ｗを
制御するのでは難易度が全く異なる。従来技術では溝の
深さまで制御しなくてはならない、さらに第１図（ａ）
の工程でたとえＷｌの制御が行なえなっかた場合でも半
導体基板への加工工程であり、絶縁膜を除去してやり直
しが行なえる。また最初の工程であるため第１図（ａ）
ではプロセス工程の工数をかけてはいない、しかしなが
ら従来の製造方法では第２図（ｂ）の工程は第２図（ａ
）の工程である結晶成長工程を経ており、（ｂ）の工程
の歩留まりは多大な損失を生じさせる０以上のように本
発明の製造方法は従来の半導体層の化学エツチング工程
を製造工程より除き、それに換わる横モード特性の歩留
まりを決定する工程を最初にもってきている。第１図（
Ｃ）の工程は従来とまったく同じで液相エピタキシャル
成長による埋め込みＪＷ４ 、６、電流ブロック層５、
キャップ居７よりなる半導体多層膜を積層する工程であ
る。
はＭＯＶＰＥ法により非常に高く、活性層幅Ｗは２本の
絶縁膜ストライプの間隔Ｗ１で決まる。即ち第１図の（
ａ）の工程が横モード特性の歩留まりを決める。従来の
製造方法の横モード特性歩留まりを決める第２図（ｂ）
の工程と比較すると本発明の第１図（ａ）の工程の制御
は非常に簡単に行なうことができる。数千オングストロ
ームの絶縁膜をエツチングしＷ、を制御するのと数ミク
ロンのエツチングを行なった後に形成されるメサ幅Ｗを
制御するのでは難易度が全く異なる。従来技術では溝の
深さまで制御しなくてはならない、さらに第１図（ａ）
の工程でたとえＷｌの制御が行なえなっかた場合でも半
導体基板への加工工程であり、絶縁膜を除去してやり直
しが行なえる。また最初の工程であるため第１図（ａ）
ではプロセス工程の工数をかけてはいない、しかしなが
ら従来の製造方法では第２図（ｂ）の工程は第２図（ａ
）の工程である結晶成長工程を経ており、（ｂ）の工程
の歩留まりは多大な損失を生じさせる０以上のように本
発明の製造方法は従来の半導体層の化学エツチング工程
を製造工程より除き、それに換わる横モード特性の歩留
まりを決定する工程を最初にもってきている。第１図（
Ｃ）の工程は従来とまったく同じで液相エピタキシャル
成長による埋め込みＪＷ４ 、６、電流ブロック層５、
キャップ居７よりなる半導体多層膜を積層する工程であ
る。
（実施例）
実施例を用いて本発明の製造方法を詳しく説明する。第
１図（ａ）に示すように、ｎ型のＩｎＰ半導体基板上に
２０００人の厚さの２木の平行するストライプを幅５−
間隔２＊で形成する。その後同図（ｂ）に示すようにＭ
ＯＶＰＥ法により厚さ１．５Ｐ１１ｎのＳｅドープＩｎ
Ｐクラッド后３、厚き０．１−のノンドープ１．３−組
成ＩｎＧａＡｓＰ活性！１１、厚さ０．８ＰｒｒｎのＺ
ｎドープＩｎＰクラッド層２を順次積層する。このとき
活性層幅Ｗは１−となる０次に同図（ｅ）に示すように
Ｓｉｎ、をＨＦ系のエツチング液で除去した後に液相エ
ピタキシャル成長によりｐ型のＩｎＰ埋め込み層、ｎ型
の電流ブロック１１５を中央のメサ以外に分離成長させ
さらにｐ型のＩｎＰ埋め込み層６とｐ型の１．２−組Ｉ
ｎＧａＡｓＰでなるキャップ層７を積層しレーザ構造を
完成する。
１図（ａ）に示すように、ｎ型のＩｎＰ半導体基板上に
２０００人の厚さの２木の平行するストライプを幅５−
間隔２＊で形成する。その後同図（ｂ）に示すようにＭ
ＯＶＰＥ法により厚さ１．５Ｐ１１ｎのＳｅドープＩｎ
Ｐクラッド后３、厚き０．１−のノンドープ１．３−組
成ＩｎＧａＡｓＰ活性！１１、厚さ０．８ＰｒｒｎのＺ
ｎドープＩｎＰクラッド層２を順次積層する。このとき
活性層幅Ｗは１−となる０次に同図（ｅ）に示すように
Ｓｉｎ、をＨＦ系のエツチング液で除去した後に液相エ
ピタキシャル成長によりｐ型のＩｎＰ埋め込み層、ｎ型
の電流ブロック１１５を中央のメサ以外に分離成長させ
さらにｐ型のＩｎＰ埋め込み層６とｐ型の１．２−組Ｉ
ｎＧａＡｓＰでなるキャップ層７を積層しレーザ構造を
完成する。
（発明の効果）
本発明の半導体発光素子の製造方法は、前に（作用）の
項で述べたように、横モード特性に優れた半導体レーザ
が高い歩留まりで製造できる方法を提供できる。
項で述べたように、横モード特性に優れた半導体レーザ
が高い歩留まりで製造できる方法を提供できる。
第１図は本発明の発光素子の製造方法の工程図、第２図
は従来の発光素子の製造方法の工程図である。 １・・・活性層、２．３・・・クラッド居、４，６・・
・埋め込み層、５・・・電流ブロック層、７・・・キャ
ップ層、１０・・・半導体基板、２０・・・Ｓｉｎ、等
の絶縁膜ストライプ、３０・・・溝。
は従来の発光素子の製造方法の工程図である。 １・・・活性層、２．３・・・クラッド居、４，６・・
・埋め込み層、５・・・電流ブロック層、７・・・キャ
ップ層、１０・・・半導体基板、２０・・・Ｓｉｎ、等
の絶縁膜ストライプ、３０・・・溝。
Claims (2)
- （１）半導体基板上に絶縁膜でなる２本の平行するスト
ライプを形成する工程と、前記絶縁膜ストライプを形成
した半導体基板上に２つのクラッド層により活性層が挾
み込まれたダブルヘテロ構造を含む半導体多層膜を有機
金属分解成長法により形成する工程と、前記絶縁膜スト
ライプを除去する工程と、前記絶縁膜ストライプが除去
された半導体多層膜を有する半導体ウェファ上に埋め込
み層及び電流ブロック層を含む半導体多層膜を液相エピ
タキシャル成長により形成する工程とをこの順に含むこ
とを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - （２）前記絶縁膜がＳｉＯ＿２又はＳｉ＿ｘＮ＿ｙでな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24652186A JPS63100789A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24652186A JPS63100789A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 半導体発光素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100789A true JPS63100789A (ja) | 1988-05-02 |
Family
ID=17149633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24652186A Pending JPS63100789A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100789A (ja) |
-
1986
- 1986-10-17 JP JP24652186A patent/JPS63100789A/ja active Pending
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